施汉昌的个人简介
施汉昌，男，1950年2月生，工学博士，环境工程专业，清华大学环境科学与工程系教授，现任环境模拟与污染控制国家重点联合实验室主任。
人物经历
施汉昌，男，1950年2月，工学博士，环境工程专业，清华大学环境科学与工程系教授，现任环境模拟与污染控制国家重点联合实验室主任。1982年毕业于清华大学土木与环境工程系，1989-1990英国水研究中心访问学者，1994美国密西根大学高级访问学者，2002年加拿大Alberta大学访问教授，2003年美国Stanford大学访问教授。他长期以来从事水处理的理论与技术研究，在废水生物处理的反应器、反应动力学和生物传感器方面积累了大量的研究成果和经验。他担任国家863课题“高效好氧生物反应器研究”、“十五”科技攻关课题“小城镇污水处理高效生物流化复合反应器的研究开发”和国家自然科学基金课题“生物载体内部特性的测试与脱氮模型的研究”等课题的负责人。他与美国斯坦福大学、加拿大Alberta大学、比利时根特大学等开展了多项国际合作研究。“九五”期间开展了酵母菌对水中BOD的原位检测方法和大肠杆菌对水中苯的原位检测方法的研究，同时还开展了对废水生物处理系统中微生物活性测定的生物传感器以及自动检测与数据采集系统的研究。并于1995年开发了国内第一个以IAWQ模型为核心的汉化的废水生物处理过程模拟软件。他曾作为专题负责人负责国家“九五”科技攻关专题（96-909-05）和国家自然科学基金重点项目（29637010）专题3。他的研究成果已经申请和被授权国家发明专利30余项, 在国内外发表论文200余篇，曾获教育部科技进步奖一等奖、二等奖各一项，教育部技术发明奖二等奖一项和北京市科技进步二等奖三等奖各一项，曾获中国环境科学学会环境科学优秀科技工作者称号。施汉昌教授长期从事教学工作，具有丰富的教学经验，开设的课程有：废水生物处理的数学模型与新技术（研究生）、废水生物处理的过程控制与自动监测（研究生）、环境与发展。多年来指导博士研究生12名、硕士研究生26名，曾获得清华大学良师益友奖。
教育背景
1986.8―1990.12 博士研究生清华大学环境工程系
1981.9―1984.7 硕士研究生清华大学环境工程系
1978.3―1982.7 本科生清华大学环境工程系
工作履历
1998.11-， 清华大学环境学院 教授
1991.11-1998.10 清华大学环境科学与工程系副教授
1984.08-1991.10 清华大学环境科学与工程系讲师
1990.01-1999.12 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室副主任
2000.01-2011.12 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室主任
1989.01-1990.01 英国Water Research Centre访问学者
1994.01-1994.10 美国Michigan大学高级访问学者
1999.08-1999.09 联合国和平大学客座教授 (泰国)
2003.01-2003.02 美国Stanford大学访问教授
2005.09-2005.10 加拿大Alberta大学访问教授
2008.07-2008.08 瑞典Lund大学访问教授
教学
《废水生物处理的数学模型与新技术》研究生课程
《废水生物处理的过程控制与自动监测》研究生课程
学术兼职
国际水协（IWA）会员
中国环境学会会员
中国环境保护产业协会水污染治理委员会 常务委员
中国仪器仪表学会节能检测与调试技术专业委员会理事
中国循环经济协会技术装备委员会 理事
《中国给水排水》编委
《三峡环境与生态》编委
研究领域
1.水污染控制理论与技术
2.水环境监测与生物传感器技术
3.污水处理的高效生物反应器
4.污水处理厂的优化运行与节能降耗
研究概况
国家重大科学仪器设备开发专项：水中有毒污染物多指标快速检测仪器（2012YQ030111），2012-2017
国家重大水专项：产业集中区排水系统优化与减排控污技术研究与综合示范（2014ZX07305001）2014-2016
科技部863项目：污水处理全过程监控的智能传感器系统研制 (2012AA063404) 2012-2015
国家重大水专项：城市污水处理厂与排水管网优化技术集成与示范(2009ZX07313)，2009-2011
科技部863项目：重大环境污染事件特征污染物检测系统与技术集成（2009AA06A417），2009-2011
奖励与荣誉
微量有毒污染物快速高灵敏检测的生物传感器技术及应用，高等学校科学研究优秀成果奖技术发明奖，一等奖，2013
城市污水处理氧化沟工艺技术、过程控制与设备成套化研究，华夏建设科学技术奖，一等奖，2010
高效生物流化反应器研制与应用，环境保护科学技术奖，二等奖，2008
脱氮除磷一体化污水处理高效好氧生物流化反应器，高等学校科学研究优秀成果奖技术发明奖，二等奖， 2007
清华之友―优秀教师奖，二等奖，1997
清华之友―优秀教师奖，二等奖，1992
学术成果
施汉昌教授长期从事水污染控制理论与技术、水环境监测与生物传感器技术等方向的研究，至今共发表论著350余篇（其中SCI论文50篇），申请国家发明专利68项（其中授权52项）。
著作：
1)《污水生物处理的数学模型与应用》施汉昌、邱勇，中国建筑工业出版社， 2014
2) 《污水处理在线监测仪器原理与应用》（第二版）施汉昌、周小红、刘艳臣，化学工业出版社，2013
3) 《污水处理好氧生物流化床的原理与应用》施汉昌、温沁雪、白雪，科学出版社， 2012
4)《污水处理反应器的计算流体力学》范茏、施汉昌、徐农、施慧明，中国建筑工业出版社， 2012
5) 《污水生物处理―原理、设计与模拟》施汉昌、胡志荣、周军、陈光浩，中国建筑工业出版社， 2011
6) 《污水处理在线监测仪器原理与应用》施汉昌、柯细勇、刘辉，化学工业出版社，2008
近年发表的主要学术论文：
2014年：
1. Zhou Xiao-hong, Liu Lan-hua, Xu Wei-qi, Song Bao-dong, Sheng Jian-wu, He Miao, Shi Han-chang, A reusable evanescent waveimmunosensor for highly sensitivedetection of bisphenolAin water samples, Scientific Report, 2014, 4 : 4572 p1-5
2. Zhou Xiao-hong, Song Bao-donga, Shi Han-chang, Liu Lan-hua, Guo Hong-li,He Miao, An evanescent wave multi-channel immunosensor system for thehighly sensitive detection of small analytes in water samples, Sensors and Actuators B 198 (2014) 150u2013156
3. Feng Long, Hanchang Shi，Hongchen Wang，Fluorescence resonance energy transfer based
aptasensor for the sensitive and selective detectionof 17b-estradiol using a quantum dot-bioconjugateas a nano-bioprobe，RSC Adv., 2014, 4, 2935-2941
4. Bing Li, Yong Qiu, Andrew Glidle,David McIlvenna,Qian Luo,Jon Cooper, Han-Chang Shi,Huabing Yin, Gradient Microfluidics Enables Rapid Bacterial Growth InhibitionTesting, Anal. Chem. 2014, 86, 3131?3137
5. HongliGuoa, XiaohongZhoua, Yan Zhang, Baodong Song, Lanhua Liu,Jingxuan Zhang, Hanchang Shia,Highly sensitive and rapid detection of melamine in milk products byplanar waveguide fluorescence immunosensor (PWFI), Sensors and Actuators B 194 (2014) 114u2013 119
6. Feng Long, Anna Zhu,Hanchang Shi, Hongchen Wang，Hapten-Grafted Graphene as a Transducer for HomogeneousCompetitive Immunoassay of Small Molecules，Anal. Chem. 2014, 86, 2862?2866
7. Bing Li, Yong Qiu, Andrew Glidle,Jon Cooper, HanChang Shi, HuaBing Yin, Single cell growth rate and morphologicaldynamics revealing an “opportunistic” persistence, Analyst, 2014, 139, 3305u20133313
8. Xue Bai, HaixinGu, Wei Chen,Hanchang Shi, Immobilized Laccase on Activated Poly(Vinyl Alcohol)
Microspheres For Enzyme Thermistor Application, ApplBiochemBiotechnol (2014) 173:1097u20131107
9. Feng Long ,Hanchang Shi, Simple and compact optode for real-timein-situ temperature detection in very smallsamples, Scientific Report, 2014,4 : 5009 p1-5
10.龙峰, 施汉昌, 王洪臣, 盛建武, 用于1,3-二硝基苯快速检测的免疫传感器研究, 环境科学，2014 Vol.35 No.4 1561-1565
2013年：
11. Han-Chang Shi,Bao-Dong Song, Feng Long, Xiao-Hong Zhou,Miao He, Qing Lv,Hai-Yang Yang, Automated Online Optical Biosensing System for Continuous Real-Time Determination of Microcystin-LR with High Sensitivity andSpecificity: Early Warning for Cyanotoxin Risk in Drinking WaterSources, Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 4434?4441
12. Xiao-Hong Zhou, Lan-Hua Liu, Xue Bai, Han-Chang Shi, A reduced graphene oxide based biosensor for high-sensitive detection ofphenols in water samples, Sensors and Actuators B 181 (2013) 661u2013 667
13. Zhou Xiao-Hong, Zhang Ming-Kai, Yu Tong, Liu Yan-chen, Shi Han-Chang, Oxygen profiles in biofilms undergoing endogenous respiration, Chemical Engineering Journal 220 (2013) 452u2013458
14. Feng Long, Anna Zhu, Hanchang Shi, Hongchen Wang, Jingquan Liu, Rapid on-site/in-situ detection of heavymetal ions in environmental water using astructure-switching DNA opticalbiosensor, Scientific Report, 2013,3 : 2308 p1-7
15. Yanchen Liu, Hanchang Shi, Zhiqiang Wang, Long Fan, Huiming Shi, Approach to enhancing nitrogen removal performance with fluctuationof influent in an oxidation ditch system, Chemical Engineering Journal 219 (2013) 520u2013526
16. Feng Long, Anna Zhu, Hanchang Shi, Recent Advances in Optical Biosensors for Environmental
Monitoring and Early Warning, Sensors 2013, 13, 13928-13948
17. 施汉昌，污水处理技术的研究与发展，给水排水 Vol.39,No.2,2013, p1-3
18. 陈文倩, 周小红, 张永明, 施汉昌, 两步脱氮过程的滤池反硝化动力学模型研究,给水排水, Vol.39, 2013 163-166
19. 吴媛媛,周小红, 施汉昌, 邱勇, 污水厂微孔曝气系统工况下充氧性能测试与分析,环境科学Vol.34 No.1 2013,195-197
20. 张团结,武晨,刘艳臣,周小红,王彤,施汉昌, 曝气充氧对排水管网液相硫化物累积影响研究,中国环境科学，2013 33（11）1953-1957
21. 庞洪涛, 邱勇, 薛晓飞,邵彦青, 王佳伟,施汉昌, 后置沉淀化学除磷工艺的优化控制研究,中国给水排水，vol.29 No.13, 2013 p38-41
个人成果
1.高效好氧生物流化复合反应器
本成果属于环境保护中污水处理装置与技术领域。高效好氧生物流化复合反应器的特征在于在 反应器外筒和反应器内筒之间加有隔板，将反应器内筒固定在反应器外筒的中心并将内外筒之间的环隙区域进行分隔，分别作为反应器 的升流区和降流区，即反应器的好氧反应区，反应器内筒内为反应器的缺氧区。气浮排渣口和出水口安装在反应器顶部，在反应器底部，在被隔板分隔的内外筒之间的环隙内，每间隔一个环隙分隔区域内安装带压缩空气管的曝气头。对反应器升降流区分别进行了约束，能够更好地均匀流化，降低能耗并且提高氧转移效率；反应器不仅能使COD的去除达到快速、高效、低能耗，而且可以实现硝化与反硝化的一体化，满足脱氮的要求； 可以调整高径比，在保证反应器高效的基础上使反应器高度有所降低，从而降低运行费用，使反应器更趋近于经济合理；反应器上部采用的溶气气浮代替三相分离器，从而使反应器结构更合理，并且提高了固液分离效果。随着我国经济技术的发展和城市化进程的加快，迫切需要解决为我国大量有机废水和生物难降解废水处理的重大需求而提供设备化、系列化的处理技术。此外，随着我国环境保护力度的加强和环境法规的发展，污水生物处理技术除需要满足含碳有机物的去除外，在许多场合还需要满足脱氮除磷的要求。本研究成果降低了运行费用，反应器结构更合理、经济；并提高了固液分离效果。因此本项研究成果具有广泛的应用前景。
2.污水处理厂运行技术支持系统
污水处理厂运行技术支持系统（ODSS）系统由专家系统、模拟系统和培训系统组成，各子系统的独立功能和系统的整体功能可用于对城市污水处理厂日常运行的指导。专家系统具有预警功能，故障诊断分析和故障检索的功能，面向多种不同污水处理构筑物进行诊断；模拟系统以活性污泥系列模型(ASM1/ASM2/ASM2D/ASM3)为基础，能对污水处理工艺过程进行实时模拟和预测；培训系统向用户提供专业知识培训和软件使用培训。系统最大特点是将专家系统的诊断信息和解决策略与模拟系统的模拟计算结合，用模拟计算数据验证专家系统诊断分析结果，并通过溶解氧、回流比和排泥量等单元控制模块实现前馈－反馈控制策略，指导污水处理厂的运行管理和优化。ODSS首次采用单元模块化的设计思想，使ODSS专家系统和模拟系统的功能结合在底层数据库中奠定基础。
3.微电极技术
微电极是一类尖端直径在微米级的电化学传感器，它能对环境工程中反应器内生物膜及其它微观结构进行分析研究，是环境工程领域的前沿技术之一。微电极技术的应用可以将以往只进行宏观描述的污水生物处理过程进行微观解析，更深入地揭示其反应过程的机理，提炼出数学模型以指导过程的优化。在环境工程领域中，溶解氧电极、硫化物电极、pH电极、ORP（氧化还原电位）电极、硝酸盐和铵盐电极等一系列可用于废水处理过程中常用参数测试的微电极正逐步得到应用。微电极的性能是影响其应用广泛性的重要因素。 已经研发出环境工程领域中常用的溶解氧、ORP、NO3-和NH4+电极等，并进行了性能优化，以达到降低响应时间，增强电极抗干扰能力的目标。
